Цитата(тау @ Dec 31 2008, 20:37)

Время выхода на установившийся режим примерно 100 мкс
Это я ошибся .
Примерно 500...1000 мкс , что примерно соответствует 3...6 * ( тау = L/R)
Ниже на рисунке осциллограммы для 1 кГц и 100 Гц с указанием токов через диод Шоттки.
На другом рисунке осциллограммы без диода шоттки.
Видим всплеск напряжения на стоке 100 Вольт и лавинный пробой (в модели на транзистор заложено Breadown Voltage=99V )
Энергия лавинного пробоя примерно L I^2/2 = 75 mJ , этого не достаточно для выхода из строя транзистора, потому как в мощных MOSFET допустимы сотни миллиджоулей в одиночных импульсах и немного поменьше для повторяющихся импульсов. Рассеиваемая мощность из-за этого увеличивается на транзисторе , для случая 1 кГц и 15 мкГн 100А имеем 75 Ватт (в импульсе 10 Квт

)
Нехорошо конечно. Но сами знаете что Ваша схема типа работоспособна , вот только вентиляторы дохнут
Andrey.
Jan 2 2009, 17:50
тау, спасибо за подробные графики.
Что выходит, получается, схема работоспособна и без диода? Проблематично тянуть сразу несколько толстенных проводов к блоку управления.. Можно было бы обойтись только входом и выходом (минусы)? То есть не вести плюсовой провод от ИП к блоку, и только потом еще один плюсовой от блока к электролизеру? Ну и, естественно, подвести к блоку питающий плюс под собственные нужды (сравнительно малого сечения, 0.75-1.5мм^2, токи менее 1А). Этот провод будет в любом случае достаточно большой длины (до 10м), и иметь достаточно высокую индуктивность (учитывая сечение провода и наличие слаботочного выключателя, "запускающего" блок).
Вообщем, прикинул конструкцию в сборе и мысленно провел проводку. Что из этого получилось:
Электролизер находится в металлическом ящике (далее "сейф") на котором уже висит минусовой провод. ИП находится в непосредственной близости к сейфу. То есть, соединительный "минус" имеет длину около 0.3м. Металлический стол, на котором установлен сейф, имеет длину порядка 4м, и его индуктивностью, полагаю, можно вообще пренебречь ввиду его собственного сечения. То есть, по столу идет "минус" питания. На краю стола (в 3 метрах от сейфа) располагается блок управления, отрицательный вход которого идет сразу на стол и имеет длину так же порядка 0.3м. Отрицательный вывод идет от блока в сейф и имеет длину порядка 3м.
Теперь три варианта:
1. Плюсовой провод, соединяющий электролизер с ИП имеет длину 2м. К блоку управления силовой "плюс" не подходит вообще. Возможен диод (D1) между отрицательными входом и выходом блока управления. Он чем-то может быть полезен?
2. Плюсовой провод, соединяющий электролизер с ИП имеет длину 2м. Так же к блоку управления подходит силовой "плюс" от ИП, длиной 2м, стоит диод между "+" и выходом (-) в блоке управления.
3. Плюсовой провод, соединяющий ИП с блоком управления имеет длину 2м. От блока управления идет плюсовой "выход" к электролизеру, длиной 3м. Стоит диод между "+" и выходом (-) в блоке управления.
Предпочтительнее, полагаю, вариант 3? Но имеет ли смысл в данной ситуации вести 4 толстенных провода к блоку управления? Или все-таки ограничиться двумя или тремя? Первый вариант был бы, пожалуй, идеален.
Теперь о выбросах. На всех трех рисунках я расписал длину проводов и их индуктивность (будем считать 1.5мкГ на 1м длины 10мм^2 провода). По сути, общая индукция соединительных проводу не должна превысить 10мкГ.
И о транзисторах. Безопасен ли тот самый "лавинный пробой" для подобного режима работы мосфетов?? Исходя из даташита , каждый IRF3205 может выдерживать 20mJ всплески постоянно и чуть больше 1000mJ одиночным импульсом. Выходит, 4*20=80mJ способны "потянуть" четыре полевика. Думаю, этого достаточно с учетом меньшей (чем 15мкГ) индуктивности соединительных проводов.
Жду комментариев.
П.с. Чертежи пока набросаны в MicroCap 9.0.5 (русифиц.). Стоит ли устанавливать Мультисим, или браться за изучение микрокапа? Какие есть мнения?
Цитата
Стоит ли устанавливать Мультисим, или браться за изучение микрокапа? Какие есть мнения?
Дело вкуса, мне лично мультисим более приятен из за повышенной интерактивности.
Цитата
каждый IRF3205 может выдерживать 20mJ всплески постоянно и чуть больше 1000mJ кратковременно. Выходит, 4*20=80mJ способны "потянуть" четыре полевика. Думаю, этого достаточно с учетом меньшей (чем 15мкГ) индуктивности соединительных проводов.
4 полевика тянуть не будут, ибо пробой возникает только в одном из параллельных транзисторов а остальные "гуляют" , ситуация как при параллельном соединении стабилитронов.
Вы бы померяли индуктивность - был бы более конкретный разговор. Закоротить ванну , закоротитть источник, померять на концах блока ШИМ управления.
Расположение БУ очень неудачное из-за того что он удален от первичного источника. Поэтому вторая и третья схемы не намного лучше первой. А первая - красивше.
Диод D1 в схеме 1. не нужен , он и внутри полевиков имеется.
Остается только с выбросами побороться чтобы уменьшить неприятности от перенапряжения на MOSFET и их лавинного пробоя. Поставить например вместо D1 мощный стабилитрон на 20-40 V с гайкой или несколько с выравнивающими резисторами на отдельном радиаторе - и фиг с ней с этой реактивной мощностью. лишние 5-10% электрического КПД Вас не парят?
А можно не поскупиться на сотню вышеприведенных электролитов (подумаешь 700 рэ) и с диодом Шоттки всю энергию выброса прятать в них и по сравнительно тонкому проводку (ампер на 10 если ШИМ 1 кГц) возвращать к источнику. Это самое имхо оптимальное. Кстати 10 кГц даже с идуктивностью всех проводов около 10 мкгн дает почти постоянный ток в электролизере и смысла особого лезть в диапазон 5...20 кГц как-то не вижу.
Andrey.
Jan 2 2009, 20:41
Хорошо, в таком случае первый вариант схемы полностью отпадает.
Перейдем ко второму. Какие явные недочеты есть тут? Диод стоит, импульсы гасит.. только вот какие именно?? - высоковольтные, способные пробить транзистор, или низковольтные, упомянутые Вами ранее?
Расположение ИП, электролизера и БУ практически неизменное. Поэтому нужно плясать от того, что имеем в данном случае. Длина проводов на рисунках минимальна.
А вот лишние 10% КПД это уже больше 100Вт рассеиваемой мощности.. куда же мне ее девать? Разве эти импульсы обладают такой большой энергией?
тау, и всё же, подсчитайте, пожалуйста, индуктивность провода сечением 10мм^2 на каждый метр длины. А то у меня уже получилось отношение около 1.07мкГ / метр. Можете привести формулу для расчета индуктивности?
А с применением конденсаторов получится нечто вроде рекуперации тока, если я ничего не путаю? Или это как-то иначе называется?
В этом случае выдержит ли низковольтный диод Шоттки эти импульсы? Надо ли будет гасить импульсы в каких-либо других местах?
П.с. К сожалению, LC-метра у меня нету.
Вторая схема(поскольку предполагается 100 Гц). Только между минусом диода и истоком полевика поставить хоть какой-нить конденсатор. Насколько его хватает - будет видно по его температуре. Лишний ток с диода действительно вернется в источник. Без токоограничения делать такие штуки вообще-то не стоит. Сгореть полевик может за доли секунды. Ну хоть амперметр в цепь ванны поставь. Автомат - тоже хорошо. Даже автомат по входу БП не помешает.
Цитата
Перейдем ко второму. Какие явные недочеты есть тут? Диод стоит, импульсы гасит.. только вот какие именно?? - высоковольтные, способные пробить транзистор,
Гасит высоковольтные положительные , но гасить будет эффективно в том случае, если прицепите конденсаторов кучку , как посоветовал Burner (покороче выводы от истока к катодом диода Шоттки D2)
Цитата
Разве эти импульсы обладают такой большой энергией
ну пусть даже 5 мкгн наберется - все равно импульсы по 40 mJ помножьте на Вашу любимую частоту и получите мощность , которую с конденсаторов вернете в источник.
Индукивность посчитать не могу - в Вашем случае зависит не столько от сечения и даже длины , сколько от плошади по отношению к минусовому проводу.
Низковольтный Шоттки выдержит , если емкость будет не менее 1000 мкф . Такая емкость, если не перегреется от тока , не позволит на катоде диода подняться напряжению выше 20 Вольт.
Но кондр (батарея) д.б. рассчитана на токи
хотя бы 20А rms (как минимум 10...15конденсаторов упомянутых) при работе на частоте до 1 кГц. С повышением частоты ШИМ-а ток в кондерах будет увеличиваться и их потребуется больше. Поэтому не рекомендую выше 1 кГц.
Andrey.
Jan 3 2009, 14:43
Книгу скачал, расчет индуктивности провода произвел, всё примерно сходится, до 1.5мкГ на метр такого провода в зависимости от его длины. (Какраз вчера "нагуглил" книжку)
Да уж.. ситуация не из простых. То есть при индуктивности 5мкГ нужно банально перемножить 40mJ на рабочую частоту? Выходит, на частоте 25кГц выбросы будут обладать средней мощностью порядка 1кВт??? Этож 50% кпд.. А на частоте 100Гц снизятся до 4Вт?
Можно ли таким образом высчитать средний ток, проходящий через фильтрующие емкости? То есть берем 4Вт, делим на питающие 12В.. В итоге небольшой кондер в фильтре? Что-то не сходится для таких токов..
Я хочу избавиться от плюсовых проводов между ИП и БУ, и между БУ и электролизером. Что если провести сравнительно тонкий плюсовой провод от блока к ИП? Будет ли фильтрация достаточной, или помехи рассеятся в 2-3метрах этого провода?
ИП пока штатный, с выходом 12-15В и токами более 100А. Естественно, имеется как предохранитель, так и амперметр (на 100А) в цепи питания всей установки.
Ниже приведу 2 и 3 схемы соединений. Как видно, посути, и имеем нечто вроде степ-дауна (особенно заметно в варианте 3). Но хотелось бы осуществить вариант 2 проводки. То есть провод, условно обозначенный за L6, вести от диода к плюсу ИП. Будет ли вообще толк от диода в этом случае?? Смущает именно собственная индуктивность провода L6.
Во всех остальных случаях провода L1..L10 имеют сечение 10мм^2.
Несовсем ясна установка того самого фильтрующего конденсатора. Было бы неплохо, если кто-нибудь "установил" его в схемы.
Цитата(Andrey. @ Jan 3 2009, 17:43)

То есть при индуктивности 5мкГ нужно банально перемножить 40mJ на рабочую частоту? Выходит, на частоте 25кГц выбросы будут обладать средней мощностью порядка 1кВт??? Этож 50% кпд..
Не 1Квт ,а меньше , потому что ток до 100А дорастать не будет , не совсем линейная зависимость после 4..5кГц из-за индуктивного характера нагрузки.
Цитата('Andrey')
А на частоте 100Гц снизятся до 4Вт?
А тут - Да.
Цитата('Andrey')
Можно ли таким образом высчитать средний ток, проходящий через фильтрующие емкости? То есть берем 4Вт, делим на питающие 12В.. В итоге небольшой кондер в фильтре? Что-то не сходится для таких токов..
Так нельзя . Мне симулятор сказал что на 1 кГц Irms в конденсаторах равен 12А Ip-p=100А. На частоте 100Гц в конденсаторах Irms= 3.5А Ip-p=97А. Не путайте три разных тока Ip-p, Irms, Iсредний.
Ток в обратном проводе с конденсатора 1...5А на 100гц...1 кГц (по рисунку 2 с ёмкостью 4700 мкФ)
Цитата('Andrey')
Я хочу избавиться от плюсовых проводов между ИП и БУ, и между БУ и электролизером. Что если провести сравнительно тонкий плюсовой провод от блока к ИП? Будет ли фильтрация достаточной, или помехи рассеятся в 2-3метрах этого провода?
если по рис.2 с конденсатором , то 0,75 mm2 достаточно.
Andrey.
Jan 3 2009, 18:57
тау, спасибо за разъяснение. Становится всё более понятным, что к чему.
Хотелось бы уточнить разницу между Irms и средним значением тока? Понимаю, что, возможно, и глупый вопрос, но поймите правильно, учусь я еще, чесно говоря, в школе, в 11 классе (а у нас 12-ти летнее образование), и то, что преподают нам на уроках физики относительно электроники не составляет и сотой части от того, что я узнаю от общения со знающими людьми, с профессионалами в этом деле, да из практики. А электроника - это моё хобби, и занимаюсь я ей с 7 лет.
Поэтому каждое сообщение имеет для меня исключительно важный характер.
По всей видимости ввиду больших потерь придется остановиться на пониженной частоте, герц 100-200.
Теперь к конденсатору. Я не зря в схеме указал и индуктивность соединительного провода между диодом и источником питания. Она играет какую-либо роль в случае наличия конденсатора в БУ? Она будет равна примерно 3-4мкГ. Ведь диод в данном случае будет весьма отдален от источника питания. Или это самое отдаление будет компенсировать конденсатор?
Про Irms. Допустим, я впаяю конденсатор с Irms>3.5А (ампер до 10-ти надо бы запас взять). Он в корне изменит ситуацию? Что насчет лавинного пробоя? Он уже не будет возникать?
Так же хотел уточнить кое-что про Ip-p. Исходя из Ваших расчетов, ток будет достигать 100А в пике. Выходит, нужно будет и емкость (батарею емкостей) подбирать с общим ESR сопротивлением не выше определенного уровня? Скажем, не выше тех же 0,12 Ом, так я понимаю?
Ну и в заключении. Ток через тонкий провод на частоте 100Гц будет равен 330мА (грубо говоря)?
Какие ограничения будут на предельную длину проводов в последнем варианте (в.2 + диод + кондр)?
П.с. Наткнулся тут на одно устройство..
http://cgi.ebay.com/ebaymotors/PWM-PULSE-W...sspagenameZWDVWПо сути, то же самое, что и я собираюсь собрать (вернее уже было собрал..). Тут сразу видно наличие двух диодов, причем без радиатора.. Емкости в питании схемы нету, да тут она поидее и не так нужна? Ведь диоды стоят непосредственно между выходами ключей и плюсовыми клеммами? Или и тут допущен недочет? Полагаю, если схема выставлена на продажу, то должна работать.. Вопрос в том как..
Цитата
учусь я еще, чесно говоря, в школе, в 11 классе (а у нас 12-ти летнее образование)
Похвально !
Цитата
Хотелось бы уточнить разницу между Irms и средним значением тока
Irms - среднеквадратичный ток
http://ru.wikipedia.org/wiki/Список_параме...трического_токаСреднее значение тока больше способствует оценке проходящего тока в кулонах, например при электролизе. А среднеквадратичное применяют чаще для оценки тепловыделения в элементах, обладающих омическим сопротивлением.
Цитата
Ведь диод в данном случае будет весьма отдален от источника питания. Или это самое отдаление будет компенсировать конденсатор?
Именно так!, без конденсатора возникнет перенапряжение и лавинный пробой полевика.
Цитата
Допустим, я впаяю конденсатор с Irms>3.5А (ампер до 10-ти надо бы запас взять). Он в корне изменит ситуацию? Что насчет лавинного пробоя? Он уже не будет возникать?
Не будет , если емкость будет приличной и ESR будет менее 0,1 Ом , даже при этом не возникнет перенапряжение , хотя конденсатор будет жутко греться с 0,12 Ом , поэтому конденсаторов и должно быть много и с малым ESR.
Цитата
Ну и в заключении. Ток через тонкий провод на частоте 100Гц будет равен 330мА (грубо говоря)?Какие ограничения будут на предельную длину проводов в последнем варианте (в.2 + диод + кондр)?
примерно 300-330 ма. Длина хоть 10 метров обратного провода при наличии конденсатора. Сопротивление этого провода даже 1 Ом - пойдет.
Цитата
Наткнулся тут на одно устройство.. . Тут сразу видно наличие двух диодов, причем без радиатора.. Емкости в питании схемы нету, да тут она поидее и не так нужна? Ведь диоды стоят непосредственно между выходами ключей и плюсовыми клеммами
То устройство видимо предполагается устанавливать возле источника питания, имеющего низкое внутреннее сопротивление, БЕЗ ДЛИННЫХ ПРОВОДОВ от источника , а диоды для возврата токов самоиндукции выходных , имхо, более длинных проводов.
Andrey.
Jan 3 2009, 21:01
Спасибо большое за ссылку, буду штудировать материал.

Всегда принимал Irms за среднее значение тока, протекающего через провод..
Понятно. Значит, хороший конденсатор решит проблему длинных проводов. Нашел у нас в продаже lowESR Panasonic 105C, думаю будут в самый раз. На какое напряжение брать? С запасом? 25В хватит, или лучше 35В? По емкостям - 3300мк и 2200мк максимум соответственно. В любом случае - около 3А на частоте 100КГц при 105С. Но до 105градусов электролит, думаю, не расколится. Да и сопротивление внутреннее 20мОм всего. А на пониженной температуре конденсатор может выдерживать и более высокие токи.
И еще, по поводу частоты. По сути, переходной процесс имеет очень малую длительность, скажем, 100нс. То есть, частота порядка 10МГц, супротив 100килогерцам. Это ведь так же повлияет на максимальный ток пульсаций конденсатора? Если я что-то не так понимаю, поправьте меня.
В итоге - будет ли достаточно одного электролита 3300мк*25В 0,020Ом в таких условиях работы?
П.с. Требования к обратному проводу несколько успокоили. Полагаю, в разрыв провода можно поставить и выключатель? Чтобы по необходимости можно было полностью отключить БУ от ИП.
Еще вопрос. Нужен ли будет диоду радиатор? Или Шоттки в ТО220 корпусе может обойтись и без него в таких условиях? Какова будет рассеиваемая мощность на нем?
Цитата
25В хватит, или лучше 35В?
неважно и 25 пойдет, но лучше брать у которого Irms в спецификации записан бОлший.
Цитата
Да и сопротивление внутреннее 20мОм всего
это пока новый, при неблагоприятных условиях и повышенной температуре да большим током через пару тысяч часов это значение вырастает раза в 3 и конец близок.
Цитата
По сути, переходной процесс имеет очень малую длительность, скажем, 100нс. То есть, частота порядка 10МГц, супротив 100килогерцам. Это ведь так же повлияет на максимальный ток пульсаций конденсатора? Если я что-то не так понимаю, поправьте меня.
Переходной процесс движется по экспоненте с вашей ванной и паразитной индуктивностью 5 мкГн примерно 2*L/R=100 мкс . Допустимый ток пуульсаций после 100 кГц в большинстве случаев уже не позволяется. Да и электролиты примерно ос 200...400 кГц уже плохо фильтруют и там требуется высокоёмкостная керамика.
Цитата
будет ли достаточно одного электролита 3300мк*25В 0,020Ом в таких условиях работы?
Нет!, рванёт.
Цитата
Полагаю, в разрыв провода можно поставить и выключатель?
нехорошо это. Вы щелкните выключателем а схема ШИМ еще будет молотить некоторое время (локальное питание). В итоге возникнет перенапряжение на электролитическом конденсаторе и рванет.
Цитата
Нужен ли будет диоду радиатор? Или Шоттки в ТО220 корпусе может обойтись и без него
на 100Гц скорее всего не понадобится а вот для 1 кГц будет имхо необходим.
Andrey.
Jan 3 2009, 22:44
Действительно, что-то напутал с требуемым Irms конденсатора. Ну 3 штуки в параллель пойдут? В итоге Irms получится около 9А, этого должно хватить? ESR будет порядка 0.006Ом (при 0.018Ом на электролит).
По поводу выключателя понял. Не будем рисковать.
Цитата
Ну 3 штуки в параллель пойдут? В итоге Irms получится около 9А, этого должно хватить?
Я лично считаю что не хватит. Даже если по Irms они вроде как пройдут, то не пройдут (имхо) по такому параметру, который не пишется в спецификациях на электролиты. Этот параметр называется скорость нарастания тока и скорость нарастания напряжения. Он слишком велик в Вашем случае.
Для пленочных полипропиленовых конденсаторов такие параметры иногда задаются и я сталкивался с ситуациями когда превышение dV/dt приводило к отказам, несмотря на соблюдение остальных параметров по напряжению, рассеиваемой мощности. Грубо говоря Вы спросите - а сколько поставить? а я отвечу (грубо) примерно на 50 А rms., то есть штук 20.
Andrey.
Jan 4 2009, 17:14
Конечно, запастись побольше емкостями никогда не помешало бы.. Но чтобы ставить 20 далеко не самых дешевых электролитов (а они выйдут мне примерно в 1.5-2тыс. рублей), ради того, чтобы гасить какие-то пульсации.. Проще действительно будет со временем в корне преобразовать установку, и сделать нечто вроде ИП и ШИМа в одном флаконе. Ведь конденсаторы тоже не долговечны, да и места они будут в блоке занимать порядком..
По крайней мере, на первое время нужно сделать некий ограничитель тока, хотя бы на 30А, но чтобы точно держал заданную величину и мог молотить постоянно. Бог с ним, пускай на такие токи будет не импульсным, а обыкновенным, сеящем некоторое количество тепла в радиаторе.
Ввиду увеличения кпд в условиях приближения Uвых к Uвх, хотелось бы:
1. Установить в качестве ключа полевик, тот же IRF3205, вернее несколько штук в параллель.
2. Установить падение на токоизмерительном шунте как можно меньшим.
По первому пункту, думаю проблем не должно возникнуть.
А вот по второму. Есть ли транзисторы с Uбэ меньшим, чем 0.4-0.5В? Ставить ОУ, думаю, не имеет особого смысла. Если даже будет и 0.5В на шунте падать, это не так критично.
Накидал приблизительную схему стабилизатора. Емкости по входу и выходу вообще тут принципиальны? Небольшие конденсаторы по 0.1-1мк, думаю, не помешали бы?
зачем Вам эта печка для стабилизации тока?
Если будет малое падение - то уже не стабилизатор. Можно проще наверное сделать регулировку тока напряжением в источнике V1, каким либо способом (например коммутацией отводов силового транса) без всяких токостабилизирующих транзисторов. Процесс электролиза таков, что аптекарская точность бессмысленна (имхо)
В схеме явная ошибка - перепутаны коллектор с эмиттером Q1. Падение на R2 0,6V при токе 30 А даст рассеяние 18 ватт в R2 .
C1 C2 по 0,1 мкф - это ничто в сильноточной схеме.
Andrey.
Jan 4 2009, 22:08
тау, я в курсе этой ошибки. Схему поначалу выложил, потом только увидел, что перепутаны К с Э. А возможности что-либо исправить или дополнить почему-то не было до этого момента.
Дело в том, что пока источником питания является стабилизированный зарядник для АКБ, способный отдавать в нагрузку большие токи, и что-либо корректировать не представляется возможным. Проще сделать стабилизатор тока.
Ну а схема этой печки-стабилизатора впринципе работоспособна? С1 и С2, возможно, и никчему. В стабилизаторах напряжения они зачастую стоят. Наверное, тут бы не помешал небольшой конденсатор между затвором и минусом питания?
Ну а силовые конденсаторы тут пожалуй и не нужны, как по входу, так и по выходу (тем более)? Обратный диод в данном случае нужен? - в случае включения-выключения стабилизатора.
Цитата
Дело в том, что пока источником питания является стабилизированный зарядник для АКБ, способный отдавать в нагрузку большие токи, и что-либо корректировать не представляется возможным. Проще сделать стабилизатор тока.
14 вольт с зарядника на ванну минус падение вольт 7-8 на стабилизаторе - моща 200-240 ватт .
схема в принципе работоспособна, конденсатор не помешает между затвором и минусом. Обратный диод не спасет и не сработает.
Andrey.
Jan 5 2009, 13:52
Цитата(тау @ Jan 5 2009, 00:24)

схема в принципе работоспособна, конденсатор не помешает между затвором и минусом.
Какой емкостью конденсатор? Это уже по "своему усмотрению"? Что-то вроде 0,01-0,1мк?
Цитата(тау @ Jan 5 2009, 00:24)

Обратный диод не спасет и не сработает.
Немного загадочно звучит это выражение.. От чего ему "спасать и срабатывать"?
Несколько доработал схему линейного стаба.. Есть какие-то ошибки?
По поводу рассеиваемой мощности - здесь имеет место быть довольно нелинейная зависимость тока от напряжения питания. На 6В эта ванна будет еле пыхтеть.
Ну я в шоке! Какие вы схемы разрабатываете и обсуждаете на форуме. По всем правилам преобразовательной электроники она не должна работать.
Т.е. разработан НПН понижающего типа без дросселя, т.е. комутация источника напряжения на источник напряжения в первом приближение, во втором источник напряжения на большую емкость каковой является гальваническая ванна ванна.
Т.е. обязательно должен быть поставлен дроссель на выходе, я сомневаюсь что индуктивности проводов хватит. Коммутация ключей ничем не обеспечена. Скорее всего будут проблемы с транзисторами Т1 и Т2. Я уже отказался от такой схемы. Лучше применять мощный драйвер с выходом на полевых транзисторах. уже есть в продаже драйвера с выходом на 30А в импульсе.
Хорошо было бы иметь снаберные цепи на транзисторах, а то звону будет, из соседнего кружка радиолюбителей прибегут разбираться

.
Диод лучше выбрать на полный ток. Лучше диод шотки, их если что и в параллель ставить можно.
Потери в 30Ват??? Что то я сомниваюсь в этом. При такой коммутации.
На входе по хорошему иметь хоть какую то емкость а то не чем индуктивность подводящих проводов компенсировать.
Сечение проводов от 25мм^2 не такие уж и толстые.
Недостаток который вижу. нет никакой обратной связи. По хорошему нужно ОС по току. Защиту от перегрузки, защиту ключей от КЗ. А то закон Мерфи сработает.
А для чего разрабатываете если не секрет, от какого источника питания будете запитываться, какие пределы регулировки?
Просто профессиональный интерес. Подобный источник уже разрабатывал только на 4кВт.
Andrey.
Jan 7 2009, 16:11
Спасибо за советы.
Про мощные драйвера я вкурсе. Однако и этот каскад на Т1 и Т2 вполне стабильно работает. На нем уже было собрано множество конструкций, расчитанных на более низкие токи (до 20-30А), всё работает без перебоев. Одного ампера в управлении может и маловато, но особых потерь на переключение не наблюдается.
Про 30Вт потерь немного ошибся. Суммарная мощность, рассеиваемая всеми внутренностями блока (в основном транзисторы) замерялась на токах порядка 70А. И результатами тестов был вполне доволен.. пока не сгорел вентилятор охлаждения. А без него как-то неохотно оставлять блок включенным на продолжительный период.
Уже заказал двойные Шоттки по 30А/60В. В пике до 150 каждый держит (для 60Гц). Конденсаторы также решил заказать, 6 штук, каждый по 2200мк*16В 15мОм low ESR. Номинальный ток пульсаций при 105гр почти 3А, итого около 17А пульсаций (при 3.5А реальных, исходя из расчетов), и менее 3мОм внутреннего сопротивления. Думаю, таких емкостей должно хватить. Да и из практики, ток в моем электролизере редко когда переваливает за 70А, просто решил предостеречься от вездесущего Мерфи.

Пока эта вся установка только ради проведения опытов. Над практическим применением этого электролизера уже задумывался, но всему свое время. Надо прежде наладить работу всей конструкции в целом.
В качестве источника питания будет использоваться скорее всего мощный торроид, плюс очень емкий фильтр по выходу. Естественно, с токовой защитой, амперметром и вольтметром. Выход предполагается 12-15В.
Однако "старый" блок всё еще держится, пока с внешним охлаждением.
"плюс очень емкий фильтр по выходу" - сильно большой конденсатор дорог и вреден - ток пойдет короткими импульсами. Тем более у "бублика" минимальная инд. рассеяния, которая ограничивает импульсный ток. Сильнее будет греться транс. Мож, дроссель поставить между выпрямителем и конденсатором.
Andrey.
Jan 9 2009, 16:41
Цитата(Burner @ Jan 8 2009, 20:05)

Мож, дроссель поставить между выпрямителем и конденсатором.
Возможно. Только в этом случае он (дроссель) будет либо весить с сам трансформатор, либо нужно конструировать мощный импульсный БП, и тем самым уменьшать габариты дросселя в питании.
Но, думаю, при больших емкостях эти импульсы тока будут не так сильно влиять на работу сетевого трансформатора в целом.
Burner
Jan 11 2009, 16:20
Ну это все видно в осциллограмме тока транса. Можно сделать проще - немного нарушить связь обмоток бублика. Намотать их немного сместив.
Я когда-то мотал сварочный транс. Намотал обмотки вообще на разных сторонах бублика. Так он не давал нормального тока. Индуктивность рассеивания была такая, что КЗ ток был меньше номинального.
Регулятор ШИМ удобно сделать на микроконтроллере LPC2138, который имеет программно управляемый ШИМ и насколько каналов АЦП для обратной связи.
Andrey.
Jun 11 2009, 22:56
Еще раз здравствуйте, уважаемые участники форума!
Пришло время летнее, появилось свободное время, и я решил довести свой ШИМ-регулятор "до ума".
Перечитал еще раз всю ветку, поднакопил несколько вопросов и решил-таки отписаться.
Но прежде - требуемые характеристики шим-регулятора - рабочее напряжение до 15В, максимальный ток до 100А, регулировка частоты желательна.
А теперь вопросы.
1. Предположим, что я буду иметь дело с максимальными токами нагрузки, т.е. 100А. Имеются 8 lowESR конденсаторов SANYO WG со следующими параметрами: 16В, 1500мкф, 13мОм, 2550мА. Итого получается батарея на 12000мкФ, на ток около 20А и сопротивлением менее 2мОм. Как понимаю, на частоте 100Гц проблем возникнуть не должно никаких. Да и с частотой 1кГц они должны бы справиться (разумеется, диод в схеме), а какова максимальная долговременная рабочая частота для такого рода блока? Возможно ли ее повысить, скажем, до 3кГц? Хотелось бы знать, какой при этом средний ток будет протекать через батарею конденсаторов.
Кажется, это по большей части вопрос к ув.
тау, потому напоминаю о существовании такого сообщения:
Цитата(тау @ Jan 3 2009, 20:31)

Мне симулятор сказал что на 1 кГц Irms в конденсаторах равен 12А Ip-p=100А. На частоте 100Гц в конденсаторах Irms= 3.5А Ip-p=97А. Не путайте три разных тока Ip-p, Irms, Iсредний.
Ток в обратном проводе с конденсатора 1...5А на 100гц...1 кГц (по рисунку 2 с ёмкостью 4700 мкФ)
Могли бы Вы,
тау, привести подобные графики для частоты 3 и 5кГц? Выше частоту загибать, как я понял, не имеет никакого смысла, ибо ток не достигнет максимума, так?
Вопрос 2. Ультрафасты или Шоттки?? На чем же всетаки остановиться? В подобных конструкциях (без использования фильтрующих конденсаторов) видел диоды FR302 - ультрафасты на 3А/150А(кратковр.)/100В. Не так впечатляет, но конструкции держат по 30А токи на частоте 100Гц. Что если установить MUR1510, например? (15А/400А/100В) Очень нужен дельный совет, чтобы определиться с выбором.
И вопрос №3. Как подсчитать потери на диоде с использованием конденсаторов? Банально средний ток (3.5А для частоты 100Гц) перемножить на падение напряжения на диоде (скажем, 0.5В)? То есть при 100Гц на диоде будет рассеиваться порядка 2Вт мощности? И около 6Вт потерь для 1кГц?
Хочется все-таки окончить эту конструкцию, и спокойно "давать нагрузке волю", без ограничений. Разумеется, 100А - крыша, плюс термозащита на случай превышения допустимой температуры электролизера.
Заранее спасибо за помощь.
Microwatt
Jun 11 2009, 23:18
Во разгулялись радиогубители и эмбеддеры!
Хоть бы че полистали по диагонали.... Ну, там заряд/разряд емкости, заряд/разряд индуктивности, кто такой чоппер и зачем все-таки нужны Шоттки и нахрен не нужен АЦП.
Microwatt
Jun 12 2009, 13:01
Цитата(Wise @ Jun 12 2009, 13:15)

..Микроватт, не трогайте школьника..
..Кстати, о "разряде-заряде индуктивности", не Вам бы вспоминать..

Индуктивность заряжается током, как и конденсатор. Очень сходный процесс по запасению энергии.
Во всяком случае, при расчете источников нужно отчетливо представлять что в дросселе происходит и зачем он там вообще нужен.
Никого и ничего не хаю. Все вольны творить, выдумывать, пробовать.
Я ж честно помалкивал 6 страниц. Пока до трехканальных АЦП дело не дошло.
MaslovVG
Jun 12 2009, 15:04
Цитата(Microwatt @ Jun 12 2009, 17:01)

Индуктивность заряжается током, как и конденсатор. Очень сходный процесс по запасению энергии.
Во всяком случае, при расчете источников нужно отчетливо представлять что в дросселе происходит и зачем он там вообще нужен.
Никого и ничего не хаю. Все вольны творить, выдумывать, пробовать.
Я ж честно помалкивал 6 страниц. Пока до трехканальных АЦП дело не дошло.
Ну товарищ очень хочет обмануть природу и не ставить буферный конденсатор на ток 100А. Я смотрю здесь уже до компенсационного стабилизатора договорились.
Microwatt
Jun 12 2009, 16:41
Цитата(MaslovVG @ Jun 12 2009, 18:04)

Я смотрю здесь уже до компенсационного стабилизатора договорились.
Да нормально, по-эмбеддерски. 100 КРЕНок впараллель, АТМега для управления светодиодом вентилятора и обязательно АЦП разрядов на 20. Без АЦП теперь только утюги старинные включают

)
Задачка не простая, тут не схемные, а конструкторские сложности, но вполне решаема. Почитать нужно теорию чоппера, а лучше - синхронного понижающего стабилизатора.
Andrey.
Jun 12 2009, 21:03
Ну, начну с того, что если бы я был доволен низким кпд линейного стабилизатора, я бы не стал тратить время на доработку шима, потому сюда и отписался. Нужны бОльшие токи, бОльший кпд, следовательно, импульсное питание.
По поводу электролитов. Кажется, мы уже разобрались, что батарею конденсаторов на ток 100А поставить хоть и можно, но не имеет практического смысла. Врядли хоть половина этого тока когда будет задействована. Вопрос уперся в граничную частоту, при превышении которой было бы не желательным использовать данный шим на токах 100А. Повторюсь, имеющийся набор конденсаторов расчитан на Irms=20А при 105гр режиме, с грамотным охлаждением (которое и планируется) они потянут и большие токи, но лучше перестраховаться.
Не решен вопрос так же и с типом требуемых диодов, шунтирующих выбросы с выхода на плюс питания, а именно - ставить диоды Шоттки или всеже ультрафасты. Сложно даются и расчеты мощности рассеивания на диоде.
Опыта у меня мало, не спорю, но думал, что форумы и существуют для того, чтобы делиться информацией, полезными советами, практическими решениями проблем, а не подкалывать друг друга на ошибках.. Если я ошибаюсь, исправьте меня, не обижусь, не до этого. В противном случае - все еще жду дельных советов по поводу использования конденсаторов, диодов, схемы в целом.
Microwatt
Jun 12 2009, 22:28
Ну как можно в десяти строчках поделиться информацией на собирание которой ушли годы? Не жалко, но как это сделать?
Если бы был узкоспециальный вопрос - да. А тут по сути с нуля начинать надо. Один вопрос по ультрафастам уже показывает уровень подготовки.
Читайте теорию понижающего стабилизатора. Еще лучше - снхронного понижающего стабилизатора.
Когда останется только посчитать среднее тепло в диоде или зазор в магнитопроводе - уже можно беседовать.
Такие дела за месяц-два, урывками от других дел, не осваиваются. С налету одноваттный импульсник многие собрать не могут и вовсе не потому, что голова плохо устроена. Просто нужны какие-то минимальные знания в данной области.
А Вы сходу на киловаттник!
Microwatt
Jun 13 2009, 13:45
Wise достаточно хорошо сформулировал форумные проблемы. И не только данного форума.
Всегда нужно помнить, что Интернет - мощнейший источник дезинформации. Никто не несет никакой ответственности за размещаемые сообщения. Попадается и очень полезная информация, но ее нужно уметь отсеивать от мусора.
Потому, лучше стартовые сведения о любой проблеме черпать не из форумной непринужденной болтовни, а из более-менее солидных источников - учебников, статей на официальных сайтах крупных фирм и т.д.
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста,
пройдите по ссылке.